- 開講元
- 材料コース
- 担当教員名
- 大場 史康
- 授業形態
- 講義 (ブレンド型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 月3-4(G221) 木3-4(G221)
- クラス
- -
- 科目コード
- MAT.C400
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2022年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2022年4月20日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
本講義では、結晶学の基礎から物質の構造や基本的特性、格子欠陥の性質と材料機能との関係まで、無機材料の様々な機能を理解するために必要となる基礎概念を講述する。
現在実用に供されている無機材料は、複雑な組織・構造や格子欠陥を精緻に設計してつくりこむことで高機能を実現しているものが多い。本講義では、このような先端無機材料に関わる諸問題を解決し、より多彩かつ高性能な材料の開発を行うために不可欠となる結晶科学の専門知識の修得を目的とする。
到達目標
1) 結晶学の基礎を理解している。
2) 原子・電子スケールの視点で無機材料の性質を理解している。
3) 無機材料の点欠陥、粒界の基礎と機能への影響を理解している。
キーワード
結晶構造、対称性、逆格子、電子状態、点欠陥、粒界
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
各回の講義の冒頭で、前回の講義の要点を復習する。その後、新しい内容について配付資料に基づいて講述するとともに、必要に応じて演習を行う。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 結晶科学概論（1） | 様々な無機材料の問題を結晶科学の観点から考察する。 |
| 第2回 | 結晶科学概論（2） | 様々な無機材料の問題を結晶科学の観点から考察する。 |
| 第3回 | 結晶の基礎（1） | 対称性と空間群を理解する。 |
| 第4回 | 結晶の基礎（2） | 無機材料の結晶構造を理解する。 |
| 第5回 | 結晶の基礎（3） | 逆格子とブリルアンゾーンを理解する。 |
| 第6回 | 結晶の基礎（4） | 構造因子と消滅則を理解する。 |
| 第7回 | 固体の電子状態（1） | 固体の電子状態の記述に関わる基礎を理解する。 |
| 第8回 | 固体の電子状態（2） | 様々な固体の電子状態を理解する。 |
| 第9回 | 無機材料の点欠陥（1） | 無機材料の点欠陥の電子状態を理解する。 |
| 第10回 | 無機材料の点欠陥（2） | 無機材料における点欠陥形成反応を理解する。 |
| 第11回 | 無機材料の点欠陥（3） | 無機材料の点欠陥の材料機能への影響を理解する。 |
| 第12回 | 無機材料の粒界（1） | 無機材料の粒界の構造を幾何学的観点から理解する。 |
| 第13回 | 無機材料の粒界（2） | 無機材料の粒界における不純物の偏析を理解する。 |
| 第14回 | 結晶科学のまとめ | 本講義の内容について、要点を再確認する。 |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため、教科書や配付資料等の該当箇所を参照し、「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
資料を配付
参考書、講義資料等
幾原雄一他 著「セラミック材料の物理」(日刊工業新聞社) ISBN-13: 978-4526044366
Yet-Ming Chiang他 著 「Physical Ceramics」(John Wiley & Sons) ISBN-13: 978-0471598732
Michael Glazer, Gerald Burns 著 「Space Groups for Solid State Scientists」(Academic Press) ISBN-13: 978-0123944009
成績評価の基準及び方法
上記の到達目標の達成度を演習および期末レポートにより評価する。配点は演習40％、期末レポート60％である。
関連する科目
- MAT.M401 ： 回折結晶学
- MAT.M407 ： 固体物理特論
- MAT.C404 ： 半導体物性特論（材料）
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
履修の条件を設けない。
